北京市石景山区2022届高三上学期物理期末考试试卷

更新时间：2022-09-27 浏览次数：35 类型：期末考试

一、单选题

1. (2022高三上·石景山期末) 某区域的电场线分布如图所示，电场中有A、B两点。A、B两点的电场强度大小分别为EA、EB，电势分别为φA、φB。下列判断正确的是（）

A . E_A<E_B B . E_A=E_B C . φ_A<φ_B D . φ_A=φ_B

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2. (2022高三上·石景山期末) 如图所示，将带铁芯的线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两个接线柱连接到灵敏电流计上，把线圈A静置于线圈B的内部。下列判断正确的是（）

A . 开关闭合，向右移动滑动变阻器滑片的过程中，电流计指针不偏转 B . 开关闭合，向上拔出线圈A的过程中，线圈B将排斥线圈A C . 开关闭合瞬间，电流计指针不偏转 D . 开关闭合瞬间，电流计指针会偏转

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3. (2022高三上·石景山期末) 图为给电容器充电的实验电路图。电源电动势为E、内阻不计；电容器的电容为C，灯泡的电阻为R。将开关闭合，给电容器充电，用q表示电容器左侧极板上的电荷量、用i表示电路中的电流、用uC表示电容器极板间的电压、用uR表示灯泡两端的电压。图中描述充电过程中上述物理量随时间的变化规律，正确的是（）

A . B . C . D .

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4. (2022高三上·石景山期末) 如图所示，不可伸长的轻质细绳的一端系一个小球，另一端固定于O点，在O点正下方钉一个钉子A。小球从右侧某一位置（细绳处于拉直状态），由静止释放后摆下，不计空气阻力和细绳与钉子相碰时的能量损失。下列说法中正确的是（）

A . 小球摆动过程中，所受合力大小保持不变 B . 当细绳与钉子碰后的瞬间，小球的向心加速度突然变大 C . 钉子的位置向上移动少许，在细绳与钉子相碰时绳就更容易断裂 D . 小球在左侧所能达到的位置可能高于在右侧释放时的位置

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5. (2022高三上·石景山期末) 简谐横波沿x轴正方向传播，波长为λ，周期为T。t=0时刻的波形如图1所示，a、b、c是波上的三个质点。图2是波上某一质点的振动图像。下列说法正确的是（）

A . t=0时，质点a的加速度比质点b的小 B . 质点b和质点c的速度方向总是相同的 C . 图2可以表示质点a的振动 D . 图2可以表示质点b的振动

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6. (2022高三上·石景山期末) 2021年2月24日，“天问一号”火星探测器经过200多天的飞行，成功进入椭圆形的轨道绕火星运动，开展对火星的观测，并为着陆火星做好准备。如图所示，在“天问一号”沿椭圆轨道由“远火点”向“近火点”运动的过程中，下列说法正确的是（）

A . 火星对探测器的引力逐渐减小 B . 探测器的速度逐渐减小 C . 引力对探测器做负功，探测器的势能逐渐减小 D . 引力对探测器做正功，探测器的动能逐渐增大

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7. (2022高三上·石景山期末) 在用单摆测量重力加速度的实验中，用多组实验数据做出周期（T）的平方和摆长（L）的T²-L图线，可以求出重力加速度g。已知两位同学做出的T²-L图线如图中的a、b所示，其中a和b平行，图线a对应的g值很接近当地重力加速度的值。相对于图线a，关于图线b的分析正确的是（）

A . 可能是误将绳长记为摆长L B . 可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L C . 可能是误将49次全振动记为50次 D . 根据图线b不能准确测出当地的重力加速度

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8. (2022高三上·石景山期末) 如图所示，在水平地面上固定一对与水平面夹角为 $\text{[math]}$ 的光滑平行金属导轨，顶端接有电源，直导体棒 $\text{[math]}$ 垂直两导轨放置，且与两轨道接触良好，整套装置处于匀强磁场中．图为沿 $\text{[math]}$ 方向观察的侧视图，下面四幅图中所加磁场能使导体棒 $\text{[math]}$ 静止在轨道上的是（）

A . B . C . D .

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9. (2022高三上·石景山期末) 长征途中，为了突破敌方关隘，战士爬上陡峭的山头，居高临下向敌方工事内投掷手榴弹。战士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均为m的手榴弹，手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为h，在空中的运动可视为平抛运动，轨迹如图所示。重力加速度为g，下列说法正确的是（）

A . 甲在空中的运动时间比乙的长 B . 战士对两颗手榴弹做功一样多 C . 两颗手榴弹在落地前瞬间，重力的功率相等 D . 从投出到落地，每颗手榴弹的机械能变化量为 $\text{[math]}$

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10. (2022高三上·石景山期末) 某次实验中，将理想变压器原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接灯泡L₁和滑动变阻器R，电路中分别接入理想交流电压表V₁、V₂和理想交流电流表A₁、A₂ ，导线电阻不计，如图所示。当滑动变阻器的滑片P向下滑动的过程中（）

A . A₁示数变小，A₁与A₂示数的比值不变 B . A₁示数变大，A₁与A₂示数的比值变大 C . V₂示数变小，V₁与V₂示数的比值变大 D . V₂示数不变，V₁与V₂示数的比值不变

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11. (2022高三上·石景山期末) 由于高度限制，车库出入口采用图所示的曲杆道闸，道闸由转动杆 $\text{[math]}$ 与横杆 $\text{[math]}$ 链接而成，P、Q为横杆的两个端点。在道闸抬起过程中，杆 $\text{[math]}$ 始终保持水平。杆 $\text{[math]}$ 绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中，下列说法正确的是（）

A . P点的线速度大小不变 B . P点的加速度方向不变 C . Q点在竖直方向做匀速运动 D . Q点在水平方向做匀速运动

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12. (2022高三上·石景山期末) 如图所示，匀强磁场限定在一个圆形区域内，磁感应强度大小为B，一个质量为m，电荷量为q，初速度大小为v的带电粒子从P点沿磁场区域的半径方向射入磁场，从Q点沿半径方向射出磁场，粒子射出磁场时的速度方向与射入磁场时相比偏转了θ角，忽略粒子的重力，下列说法正确的是（）

A . 粒子带负电 B . 粒子在磁场中运动的轨迹长度为 $\text{[math]}$ C . 粒子在磁场中运动的时间为 $\text{[math]}$ D . 圆形磁场区域的半径为 $\text{[math]}$

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13. (2022高三上·石景山期末) 在国际单位制中，物理量M的单位是kg·mol^-1 ， T的单位是K，C的单位是J·K^-1·mol^-1 ， α为无单位的常数。若速度 $\text{[math]}$ ，则下列说法正确的是（）

A . 物理量C的单位可用基本单位表示为kg·m²·s^-2·K^-1·mol^-1 ， λ=0.5 B . 物理量C的单位可用基本单位表示为kg·m·s^-1·K^-1·mol^-1 ， λ=0.5 C . 物理量C的单位可用基本单位表示为kg·m²·s^-2·K^-1·mol^-1 ， λ=1 D . 物理量C的单位可用基本单位表示为kg·m·s^-1·K^-1·mol^-1 ， λ=1

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14. (2022高三上·石景山期末) 如图所示，下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置，管底有一带电小球，玻璃管的右侧存在有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。从某时刻开始，玻璃管在外力作用下，始终保持不变的速度，沿垂直于磁场方向进入磁场中运动，最终小球从上端管口飞出。在这一过程中，小球所带电荷量保持不变，下列说法正确的是（）

A . 带电小球受到的洛伦兹力做正功 B . 玻璃管对带电小球的弹力不做功 C . 带电小球在竖直方向做匀加速直线运动 D . 带电小球的机械能保持不变

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二、实验题

15. (2022高三上·石景山期末) 用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器，打出一系列的点，对纸带上点迹间的距离进行测量，可验证机械能守恒定律。已知当地重力加速度为g。
1. （1）为了减小实验误差，对体积和形状相同的重锤，实验时应选择的材质是____；
  
  A . 木质 B . 钢质 C . 泡沫 D . 塑料
2. （2）除图中所示的装置之外，还必须使用的器材是____；
  
  A . 直流电源、天平（含砝码） B . 直流电源、刻度尺 C . 交流电源、天平（含砝码） D . 交流电源、刻度尺
3. （3）如图所示，根据打出的纸带，选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E，通过测量并计算出点B距起始点O的距离为x₀ ， B、C两点间的距离为x₁ ， C、D两点间的距离为x₂ ，若相邻两点的打点时间间隔为T，重锤质量为m，根据这些条件计算重锤从释放到打下C点时的重力势能减少量ΔE_p=，动能增加量ΔE_k=；
4. （4）某同学利用图中纸带，先分别测量出从A点到B、C、D、E、F、G点的距离h（其中F、G点为E点后连续打出的点，图中未画出），再计算打出B、C、D、E、F各点时重锤下落的速度v，绘制 $\text{[math]}$ 图像，如图所示，并求得图线的斜率k。请说明如何根据图像验证重锤下落过程机械能是否守恒？；
5. （5）在一次测量中，某同学发现ΔE_k略大于ΔE_p ，出现这一结果的原因可能是____。
  
  A . 存在空气阻力和摩擦力 B . 接通电源前释放了纸带
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16. (2022高三上·石景山期末) 在测量一节干电池的电动势和内阻的实验中，可选用的器材有：
A．电压表V₁：0~3V，内阻约3kΩ；
B．电压表V₂：0~15V，内阻约15kΩ；
C．电流表A₁：0~0.6A，内阻约0.1Ω；
D．电流表A₂：0~3A，内阻约0.01Ω；
E．滑动变阻器R₁：0~100Ω；
F．滑动变阻器R₂：0~15Ω；
G．开关S和导线若干。
1. （1）电流表应选用，电压表应选用，滑动变阻器应选用；（选填项目前的符号）
2. （2）用所选器材按照图连接好电路后，将滑动变阻器滑片置于合适位置，闭合开关S，通过调整滑动变阻器，得到多组电流I和电压U。根据实验数据，绘制出如图所示的 $\text{[math]}$ 图像，由图线可求出E=V，r=Ω；
3. （3）实验中，某同学发现电流表被损坏，他利用完好的电压表和实验室中的下述器材，仍然可以较准确测量电源电动势和内阻的是____。
  
  A . 另一滑动变阻器 B . 电阻箱 C . 多个定值电阻（阻值为几欧） D . 量程合适的电压表（内阻未知）
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三、解答题

17. (2022高三上·石景山期末) 如图所示，足够长的U形光滑导体框水平放置，宽度为L，一端连接的电阻为R。导体框所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。电阻为r的导体棒MN放在导体框上，其长度恰好等于导体框的宽度，且接触良好。其余电阻均可忽略不计。在水平拉力作用下，导体棒向右匀速运动，速度大小为v。
1. （1）请根据法拉第电磁感应定律推导导体棒匀速运动时产生的感应电动势的大小 $\text{[math]}$ ；
2. （2）求电阻R两端的电压U；
3. （3）若某个时刻撤去拉力，请在图中定性画出撤去拉力后导体棒运动的 $\text{[math]}$ 图像。
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18. (2022高三上·石景山期末) 如图所示，水平光滑绝缘轨道MN处于水平向右的匀强电场中，一个质量为m、电荷量为+q的滑块（可视为质点），从轨道上的A点由静止释放，滑块在静电力作用下向右做匀加速直线运动，当到达B点时速度为v。设滑块在运动过程中，电荷量始终保持不变。
1. （1）求滑块从A点运动到B点的过程中，静电力所做的功W；
2. （2）若规定A点电势为φA，求滑块运动到B点时的电势能E_PB。
3. （3）某同学把上述静电场的电场线分布画成如图所示：电场的方向均水平向右，电场线上疏下密。这种分布的静电场是否可能存在？试述理由。
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19. (2022高三上·石景山期末) 算盘是我国古老的计算工具，中心带孔的相同算珠可在算盘的固定导杆上滑动，使用前算珠需要归零。如图所示，水平放置的算盘中有甲、乙两颗算珠未在归零位置，甲靠边框b，甲、乙相隔x₁=3.5×10^-2m，乙与边框a相隔x₂=2.0×10^-2m，算珠与导杆间的动摩擦因数μ=0.1。现用手指将甲以初速度v₀=0.4m/s沿导杆水平拨出，甲、乙碰撞后甲的速度大小v₁=0.1m/s，方向不变，碰撞时间极短且不计，重力加速度g取10m/s²。
1. （1）求与乙碰前，甲算珠的速度大小；
2. （2）通过计算，判断乙算珠能否滑动到边框a；
3. （3）判断两颗算珠间的碰撞是否为弹性碰撞，并说明理由。
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20. (2022高三上·石景山期末) 成语“水滴石穿”说明高处落下的水滴对物体具有冲击力，可以做功。已知水的密度ρ=1.0×10³kg/m³ ，重力加速度g取10m/s²。
1. （1）水滴从高h=5m的屋檐滴下，撞击水平地面的石板（不考虑水的反弹）。设水滴的质量m=3×10^-5kg，撞击时间Δt=1×10^-2s，若不计空气阻力，求水滴对石板的平均作用力大小。
2. （2）若空气阻力与雨滴速度的平方成正比，结合实际观测资料，得到某一半径的雨滴下落的速度v与其下落距离y之间的关系如图所示，请分析水滴分别从高20m的楼檐与高2000m的云层底部由静止落下，对水平地面上石板的平均作用力是否有显著差异，并说明理由。
3. （3）水刀是一种高压水射流切割技术，通过加高水压，再经过线度小于毫米的宝石喷嘴，形成可达1000m/s的超声速射流。水刀切割精度高，没有热损伤，不产生有害物质。医用水刀的“刀片”是高速流动的生理盐水，厚度仅1.3×10^-6m。不考虑水流的反射，请估算水刀工作时单位面积上的作用力大小。
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